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Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
7
1 Grundlagen der Elektrotechnik mit PSPICE
10
1.1 Kurzeinführung in PS PICE
10
1.1.1 Zeichnen einer Schaltung
10
1.1.2 Setzen von Bauelemente-Attributen
11
1.1.3 Simulation von Projekten
12
1.1.4 Auswertung von Simulationen
12
1.2 Simulation von Gleichstromkreisen
13
1.2.1 DC-Main-Sweep-Funktionen
14
1.2.2 Funktionen des PROBE -Fensters
16
1.2.3 DC-Nested-Sweep-Funktionen
18
1.3 Simulation von Wechselstromkreisen
21
1.3.1 Darstellung von Zeitfunktionen
22
1.3.2 Überlagerung von Zeitfunktionen
24
1.3.3 Messung elektrischer Größen
26
1.3.4 AC-Sweep-Funktionen
27
1.3.5 AC-Parametric-Sweep
30
1.3.6 Dreiphasensystem
35
1.3.7 Transformator
36
1.4 Simulation von Schaltvorgängen
38
1.4.1 Auf- und Entladen von RC-Kombinationen
38
1.4.2 Umschalten vorgeladener Kondensatoren
41
1.4.3 Ladungsausgleichsvorgänge
43
1.4.4 Schaltvorgänge in RL-Kombinationen
46
1.4.5 Schaltvorgänge in RLC-Kombinationen
47
1.5 Simulationsbeispiele
49
Simulationsbeispiel 1.1: Netzwerkberechnung
49
Simulationsbeispiel 1.2: Überlagerungssatz und Zweipoltheorie
51
Simulationsbeispiel 1.3: RC-Phasenkette
53
Simulationsbeispiel 1.4: Komplexe Übertragungsfunktion
55
Simulationsbeispiel 1.5: Leistung im Wechselstromkreis
56
Simulationsbeispiel 1.6: Leistungsanpassung im Wechselstromkreis
58
Simulationsbeispiel 1.7: Dreiphasensystem
60
Simulationsbeispiel 1.8: Transformator
63
Simulationsbeispiel 1.9: Umschalten vorgeladener Kondensatoren
64
Simulationsbeispiel 1.10: Spannungsverdoppler
68
Simulationsbeispiel 1.11: Ladungsausgleich
69
Simulationsbeispiel 1.12: Selbstinduktion
71
Simulationsbeispiel 1.13: Induktivitätsbestimmung
73
2 Passive Bauelemente
76
2.1 Klassifikationskriterien
76
2.2 Grundbauelemente
79
2.2.1 Widerstände
79
2.2.1 Widerstände
79
2.2.2 Kondensatoren
83
2.3 Homogene Halbleiter
102
2.3.1 Halbleiter-Übersicht
102
2.3.2 Thermistoren
107
2.3.3 Varistor
111
2.3.4 Fotowiderstand
113
2.3.5 Magnetfeldabhängige Halbleiter
115
2.4 Halbleiter-Dioden
124
2.4.1 pn-Übergang
124
2.4.2 Universaldiode
126
2.4.2 Universaldiode
126
2.4.3 Simulation von Halbleiter-Dioden
128
2.4.4 Gleichrichterdioden
132
2.4.5 Schaltdioden
136
2.4.6 Z-Diode
142
2.4.7 Varaktor-Dioden
146
2.4.8 pin-Diode
148
2.4.9 S CHOTTKY -Diode
148
2.5 Simulationsbeispiele
150
3 Aktive Bauelemente
169
3.1 Eigenschaften
169
3.2 Unipolare Transistoren
170
3.2.1 Sperrschicht-FET
171
3.2.2 MOS-FETs
173
3.2.3 Leistungs-MOS-FETs
176
3.2.4 Kenngrößen von FETs
177
3.2.5 PSPICE-Modelle von Feldeffekttransistoren
178
3.2.6 Elementare Anwendungen von Feldeffekttransistoren
185
3.3 Bipolare Transistoren
191
3.3.1 Aufbau und Wirkungsweise
191
3.3.2 Kennlinienfelder
193
3.3.3 Statische Kenngrößen
194
3.3.4 Dynamische Kenngrößen
196
3.3.5 Arbeitspunkteinstellung
201
3.3.6 Arbeitspunktstabilisierung
202
3.3.7 PSPICE-Modelle von bipolaren Transistoren
206
3.3.8 Frequenzabhängigkeiten
210
3.3.9 Elementare Anwendungen
216
3.4 Thyristoren
226
3.4.1 Aufbau und Wirkungsweise
226
3.4.2 Kennlinie und Kenngrößen
228
3.4.3 PSPICE -Modelldaten
230
3.4.4 Thyristor als Schalter
233
4 Optoelektronische Halbleiterbauelemente
260
4.1 Einteilung optoelektronischer Bauelemente
260
4.2 Strahlungskenngrößen
261
4.2.1 Radiometrische Größen
261
4.2.2 Fotometrische Größen
261
4.3 Fotodetektoren
262
4.3.1 Fotowiderstand
263
4.3.2 Fotodiode
263
4.3.4 Fototransistor
266
4.3.5 Fotothyristor
269
4.4 Fotoaktoren
270
4.4.1 Lumineszenzdiode
270
4.4.2 Optokoppler
273
4.5 Berechnungs- und Simulationsbeispiele
275
5 Operationsverstärker
281
5.1 Grundprinzip eines Operationsverstärkers
281
5.2 Kenngrößen des Operationsverstärkers
283
5.3 Ideales und reales Verhalten eines Operationsverstärkers
291
5.3.1 Ruhestrom-Kompensation
291
5.3.2 Offset-Kompensation
292
5.3.3 Frequenzgang-Korrektur
292
5.4 Grundschaltungen mit OV
294
5.4.1 Invertierender Verstärker
294
5.4.2 Nichtinvertierender Verstärker
295
5.5 Analoge Rechenschaltungen
298
5.5.1 Summenverstärker
298
5.5.2 Differenzverstärker
299
5.5.3 Differenzierer
300
5.5.4 Integrierer
301
5.6 Komparatoren
303
5.7 Konstantstromquellen
306
5.8 Spitzenwertgleichrichter
307
5.9 Aktive Filter
309
5.9.1 Tief- und Hochpässe
309
5.9.2 Bandpassschaltungen
318
5.10 Simulationsbeispiele
326
Anhang
355
A_1: Hinweise zur PSPICE- Evaluationssoftware
355
A_2: Hinweise zur Schreibweise in PSPICE
355
A_3: Häufige Fehlermeldungen von PSPICE
357
A_4: Erstellung einer PSPICE- Netzliste
358
Literaturverzeichnis
359
Sachwortverzeichnis
361
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